A TPPP/p25 elősegíti a tubulin acetylációját a hiszton deacetiláz 6 gátlása révén
Title in English
TPPP/p25 promotes tubulin acetylation by inhibiting histone deacetylase 6
Keywords in Hungarian
TPPP/p25, tubulin, acetiláció
Keywords in English
TPPP/p25, tubulin, acetylation
Discipline
Molecular biology (Council of Medical and Biological Sciences)
80 %
Ortelius classification: Molecular biology
General biochemistry and metabolism (Council of Medical and Biological Sciences)
20 %
Ortelius classification: Biochemistry
Panel
Publications Panel
Department or equivalent
Institute of Enzymology, BRC, Hungarian Academy of Sciences
Starting date
2011-02-01
Closing date
2012-12-31
Funding (in million HUF)
0.104
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Summary in Hungarian
A TPPP/p25 (Tubulin Polymerization-Promoting protein/p25) egy jól definiált harmadlagos szerkezettel nem rendelkező fehérje, amely in vitro tubulin polimerizációt indukál, emlős sejtekben expresszáltatva pedig a mikrotubulusok mentén lokalizálódik. Humán agyban a fehérje legnagyobb mennyiségben az oligodendrocitákban fordul elő, ahol kifejeződése elengedhetetlen az oligodendrociták differenciációjához. A cikkben bemutatjuk, hogy a TPPP/p25 expressziója HeLa sejtekben, a doxiciklinnel indukálható CHO10-es sejtvonalban illetve az oligodendrocita eredetű CG-4 sejtvonalban fokozta az alfa-tubulin acetilációját a Lys40-es aminosavon, illetve a TPPP/p25 szintjének csökkentése kis RNS-sel a CG-4 sejtekben, illetve a doxiciklin indukció megszüntetése a CHO10 sejtvonalban éppen ellenkező hatást váltott ki. Eredményeink igazolják továbbá, hogy a TPPP/p25 kötődik a hiszton deacetiláz 6 (HDAC6) enzimhez, és a kötödés eredményeként csökken a HDAC6 aktivitása. Méréseink alapján a 3 mikroM TPPP/p25 szinte teljes mértékben (90%) képes gátolni a HDAC6-ot. Mindemellett az is kimutatjuk, hogy az ismert HDAC6 gátlószer, a Trihosztatin A által indukált tubulin acetiláció nem fokozza a mikrotubulusok stabilitását olyan depolimerizáló hatásokkal szemben, mint a nokodazol, a vinblasztin vagy a sejtek hidegnek való kitétele. Ugyanakkor a TPPP/p25 mikrotubulusokat kötegelő hatása képes megvédeni azokat ezen depolimerizáló ágensekkel szemben. Végül pedig video mikroszkópia segítségével azt is igazoltuk, hogy a TPPP/p25 a mikrotubulusok növekedési sebességének gátlása révén befolyásolja a mikrotubulusok dinamikáját, valamint a sejtek mozgását. Mindezen kísérletek igazolják a TPPP/p25 sokrétű szerepét a mikrotubulusok szerveződésében. A cikk a The Journal of Biological Chemistry jelenik meg, ehhez kérünk támogatást.
Summary
TPPP/p25 (Tubulin Polymerization-Promoting Protein/p25) is an unstructured protein that induces microtubule polymerization in vitro and is aligned along the microtubule network in transfected mammalian cells. In normal human brain, TPPP/p25 is expressed predominantly in oligodendrocytes, where its expression is proved to be crucial for their differentiation process. In the article we demonstrated that the expression of TPPP/p25 in HeLa cells, in doxycycline-inducible CHO10 cells, and in the oligodendrocyte CG-4 cells promoted the acetylation of alpha-tubulin at residue Lys-40, whereas its down-regulation by specific small interfering RNA in CG-4 cells or by the withdrawal of doxycycline from CHO10 cells decreased the acetylation level of alpha-tubulin. Our results indicate that TPPP/p25 binds to HDAC6 (histone deacetylase 6), an enzyme responsible for tubulin deacetylation. Moreover, we demonstrated that the direct interaction of these two proteins resulted in the inhibition of the deacetylase activity of HDAC6. The measurement of HDAC6 activity showed that TPPP/p25 is able to induce almost complete (90%) inhibition at 3 microM concentration. In addition, treatment of the cells with nocodazole, vinblastine, or cold exposure revealed that microtubule acetylation induced by trichostatin A, a well known HDAC6 inhibitor, does not cause microtubule stabilization. In contrast, the microtubule bundling activity of TPPP/p25 was able to protect the microtubules from depolymerization. Finally, we demonstrated that, similarly to other HDAC6 inhibitors, TPPP/p25 influences the microtubule dynamics by decreasing the growth velocity of the microtubule plus ends and also affects cell motility as demonstrated by time lapse video experiments. Thus, we suggest that TPPP/p25 is a multiple effector of the microtubule organization. These results are published in The Journal of Biological Chemistry, we apply for support of the publication.
